高速マルチメディアラジオ

高速マルチメディア無線( HSMM ) は、 802.11 Wi-Fiアクセス ポイントなどの市販の(COTS) ハードウェアを使用して、アマチュア無線周波数割り当てを介して高速ワイヤレス TCP/IP データ ネットワークを実装することです。これが可能なのは、802.11 の無認可周波数帯域が、多くの国でアマチュア無線帯域およびISM 帯域と部分的に重複しているためです。免許を取得したアマチュア無線オペレータのみが、アマチュア無線周波数内で増幅器と高利得アンテナを合法的に使用して、 802.11 信号の 電力とカバレッジを増やすことができます。

この実装の背後にある考え方は、商用の 802.11 機器を、免許を取得したアマチュア無線周波数で使用できるように変更することです。これらのネットワークに使用されている主な周波数帯域は、900 MHz (33 cm)、2.4 GHz (13 cm)、3.4 GHz (9 cm)、および5.8 GHz (5 cm)です。^{[1] [2] [3] [4] [5]}免許不要の802.11またはWi-Fi周波数帯域はアマチュア周波数と重複しているため、これらの免許を取得した周波数にアクセスするにはカスタム ファームウェアのみが必要です。このようなネットワークは、災害救助活動の緊急通信や、日常のアマチュア無線通信 (趣味/社交) に使用できます。

HSMM は、ビデオチャット、音声、インスタントメッセージ、電子メール、Web ( HTTP )、ファイル転送 ( FTP )、フォーラムなど、現在インターネットが行っているほとんどのトラフィックをサポートできます。唯一の違いは、HSMM では、このようなサービスが商用ではなくコミュニティで実装されており、ほとんどがワイヤレスであることです。HSMM はインターネットに接続して Web サーフィンに使用することもできますが、許可されたコンテンツに関する FCC 規制のため、これはアマチュア無線活動に直接使用する場合にのみ行われます (パート 97 に基づく)。高利得の指向性アンテナと増幅器を使用することで、数マイルに及ぶ信頼性の高い長距離ワイヤレス リンクが可能になり、伝播と無線地平線によってのみ制限されます。

HSMM ネットワークでは、範囲を拡大するために、5 MHz や 10 MHz などの狭いチャネル帯域幅を持つ専門的なハードウェアが使用されることがほとんどです。ネットワークでは、5 MHz 帯域幅のチャネル -2 を使用するのが一般的です。都市圏外にまで及ぶ長距離リンクの場合は、802.11b DSSS変調または 802.11ah (900 MHz) 機器を使用して、速度を犠牲にして範囲をさらに拡大することができます。

以下は、米国FCC の管轄下にあるアマチュア無線帯域に重複する 802.11 チャネルの一覧です。5 cmアマチュア帯域は 5.65 GHz から 5.925 GHz まで拡張されるため、802.11a に使用される Part 15 ISM/UNII ブロックの外側に多くの周波数があることに注意してください。多くの商用グレードの 802.11a アクセス ポイントは、標準の 20 MHz チャネル間隔ではなく 5 MHz チャネル間隔を使用することで、通常のチャネル間でも動作できます。802.11a チャネル 132、136、および 140 は、ETSI地域でライセンス不要でのみ使用できます。赤でマークされたチャネルと周波数は使用しないでください。

使用される頭字語: (アマチュア無線) ( ISM ) (レーダー)

802.11a アマチュア無線帯域は、5.650～5.925 GHz (5 cm) 帯域の 30 個の重複チャネルで構成されています。802.11a 規格では、データの送信にOFDM (直交周波数分割多重方式) を使用するため、拡散スペクトルとして分類されません。このため、802.11a ハードウェアは FCC Part 97 § 97.311 の電力規則の対象ではなく、最大許容出力は 1,500ワット(W) PEPです。

802.11b アマチュア無線帯域は、2.390～2.450 GHz (13 cm) 帯域の 8 つの重複チャネルで構成されています。802.11b 仕様では、直接拡散スペクトル(DSSS) を使用してデータを送信し、FCC Part 97 § 97.311 の規則に従います。したがって、米国での最大許容電力出力は 10 W PEPです。

802.11g アマチュア無線帯域は、2.4 GHz (13 cm) 帯域の 8 つの重複チャネルで構成されています。802.11g 規格では、データの送信にOFDM (直交周波数分割多重方式) を使用するため、拡散スペクトルとして分類されません。このため、802.11g ハードウェアは FCC Part 97 § 97.311 の電力規則の対象ではなく、最大許容出力は 1,500 W PEPです。

802.11n アマチュア無線帯域は、2.4 GHz (13 cm) 帯域の 8 つの重複チャネルで構成されています。802.11n 規格では、データの送信にOFDM (直交周波数分割多重方式) を使用するため、拡散スペクトルとして分類されません。このため、802.11n ハードウェアは FCC Part 97 § 97.311 の電力規則の対象ではなく、最大許容出力は 1,500 W PEPです。

802.11y アマチュア無線帯域は、3.4 GHz (9 cm) 帯域の 24 の重複チャネルで構成されています。802.11y 規格では、データの送信にOFDM (直交周波数分割多重方式) を使用するため、拡散スペクトルとして分類されません。このため、802.11y ハードウェアは FCC Part 97 § 97.311 の電力規則の対象ではなく、最大許容出力は 1,500 W PEPです。

5 cm帯域は、 ITU地域 1の固定衛星サービスおよび無線位置特定サービスと共有されます。ITU 地域 2 (米国) では、主なユーザーは軍事無線位置特定、具体的には海軍レーダーです。アマチュア無線家は、帯域全体において連邦無線位置特定サービスに対して二次的な権限を持ち、これらのユーザーに干渉を起こすことはできません。アマチュア無線家に割り当てられるこの帯域は、ISMデバイスおよび宇宙研究と共同二次的なものです。アマチュア、宇宙研究、および ISM の各無線家は、「運用する権利」を持ちます。パート 15 のユーザー数が少ないため (2.4 GHz と比較して)、米国の多くの地域ではノイズ レベルが低くなる傾向がありますが、都市中心部や山頂では非常に混雑することがあります。TDWR 気象レーダー ステーションへの干渉を防ぐため、5.6 - 5.65 GHz (チャネル 132) の周波数は一般に避ける必要があります。

13 cm 帯域は、パート 15ユーザー、連邦無線標定サービス、および ISM (産業、科学、医療) デバイスと共有されます。アマチュア無線オペレーターは、帯域全体で連邦無線標定サービスに対する二次権限を持ち、これらのユーザーに干渉を引き起こすことはできません。アマチュア無線オペレーターは、2.390～2.417 GHz の ISM デバイスに対する一次権限と、2.417～2.450 GHz に対する二次権限を持ちます。パート 15 ユーザーの数が多いため、この帯域のノイズ レベルはかなり高くなる傾向があります。

9 cm 帯域は固定サービスおよび宇宙対地球通信と共有されます。この帯域を使用するアマチュア無線家は、政府のレーダー局を含む他の免許ユーザーに干渉を与えてはなりません。ユーザー数が少ないため、この帯域は静かです。

他のアマチュア無線モードと同様に、ステーションは少なくとも 10 分ごとに 1 回識別する必要があります。これを行うための 1 つの許容可能な方法は、ICMP エコー要求(一般にpingと呼ばれる) 内でコールサインを送信することです。アクセス ポイントが「マスター」に設定されている場合、ユーザーのコールサインは「 SSID 」として設定され、定期的に送信されます。

DDNS の「プッシュ」要求を使用して、アマチュア コール サインをプレーン テキスト ( ASCII ) で 10 分ごとに自動的に送信することもできます。そのためには、コンピューターのホスト名をアマチュア オペレーターのコール サインに設定し、DHCPサーバーのリース時間を 10 分以下に設定する必要があります。この方法を実装すると、コンピューターは DHCP リースが更新されるたびに、ローカル コンピューターのホスト名を含む DNS の「プッシュ」要求を送信します。この方法は、Windows、Mac OS X、BSD、Linuxなどのすべての最新オペレーティング システムでサポートされています。

802.11 ハードウェアは、ユーザーがデータを送信していなくても、電源がオンになっている間ずっと送受信を行うことができます。

アマチュアの送信の意味は不明瞭にならないため、実装されているセキュリティ対策を公開する必要があります。これは、必ずしも認証やログイン方式を制限するものではありませんが、完全に暗号化された通信は制限します。これにより、認証が完了すると、通信はさまざまな攻撃に対して脆弱になります。これにより、不注意な盗聴者を効果的に阻止できますが、権限のないユーザーによる HSMM ネットワークへのアクセスを防ぐことは非常に困難になります。現在の方式には、MAC アドレスフィルタリング、WEP、WPA / WPA2の使用が含まれます。MAC アドレス フィルタリングと WEP はすべて、インターネットから無料で入手できるソフトウェアを使用してハッキングできるため、安全性の低いオプションです。FCC 規則により、WEP、WPA/WPA2、またはその他の暗号化を使用する場合は、暗号化キー自体を一般にアクセス可能な場所に公開する必要があります^[要出典]。これにより、実装のセキュリティが損なわれます。ただし、このような対策は、不注意または偶発的な無線侵入に対しては有効です。

プロフェッショナルまたは改造されたハードウェアを使用すると、FCC 認定のパート 15 帯域外であるものの、アマチュア無線帯域 5.8 GHz (5 cm) または 2.4 GHz (13 cm) の範囲内にある 802.11a チャネルで動作できます。トランスバータまたは「周波数コンバータ」を使用して、HSMM 802.11b/g/n の動作を 2.4 GHz (13 cm) 帯域からアマチュア無線帯域 3.4 GHz (9 cm) に移動することもできます。このような再配置により、ライセンスのない (パート 15) 802.11 デバイスで使用できるチャネル外で動作することで、セキュリティ対策が提供されます。

アマチュア専用周波数を使用すると、アマチュア無線オペレーターに優れたセキュリティと干渉特性が提供されます。以前は、改造されたコンシューマーグレードのハードウェアを使用して、免許のないユーザー向けに FCC が割り当てた通常の周波数の外側にあるがアマチュア無線帯域内にあるチャネルで 802.11 を操作するのは簡単でした。しかし、免許帯域周波数の無許可使用に関する規制上の懸念により、それが難しくなっています。新しい Linux ドライバーは、一般ユーザーが国固有の動作帯域外で操作するのを防ぐカスタム規制データベースを実装しています。これには、トランスバーター(または周波数コンバーター) テクノロジを使用した無線トランシーバーを使用する必要があります。

Doodle Labs はシンガポールに本社を置く非公開の製造会社で、長距離ワイヤレス データ トランシーバー デバイスのラインを設計および製造しています。

DL-435 は、Atheros ワイヤレス チップセットをベースにした mini-PCI アダプタです。

XAGYL Communications は、超高速長距離ワイヤレス機器のカナダの販売代理店です。

XAGYL Communications XC420M は、Atheros ワイヤレス チップセットをベースにした mini-PCI アダプタです。

Atheros チップセットは 5 MHz の伝送帯域幅を使用できるため、420～430 MHz の ATV サブバンドでパート 97 の動作が可能になります。(カナダと米国の国境付近では 420～430 MHz の動作は許可されていないことに注意してください。「Line A」ルールを参照してください。)

トランスバーターや、Aerocomm および FreeWave 製のオリジナルの NRC WaveLan または FHSS モデムなどの古い 802.11 ハードウェアを使用すると、この帯域で動作できます。Ubiquiti M9 シリーズも、この帯域で動作可能なハードウェアを提供します。大都市では、この帯域のノイズ フロアが通常非常に高く、受信機のパフォーマンスが著しく制限されることに注意してください。

プロフェッショナル グレードのハードウェアまたは改造されたコンシューマー グレードのハードウェアを使用すると、2.402 GHz で「−1」、2.397 GHz で「−2」のチャネルで 802.11b/g ハードウェアを効果的に操作できます。これらのチャネルを使用すると、アマチュア オペレータはライセンスのない Part 15 オペレータから離れることができますが、2.400 GHz および 2.401 GHz 付近の アマチュア無線衛星ダウンリンクに干渉する可能性があります。

周波数変換には、802.11b/g デバイスの動作周波数を 2.4 GHz から完全に別の帯域に変換するトランスバータの使用が含まれます。トランスバータは技術用語であり、周波数コンバータ、アップ/ダウン コンバータ、または単にコンバータとしてよく知られているこれらの製品を説明するために使用されることはほとんどありません。市販のコンバータは、2.4 GHz 802.11b/g 信号を、ライセンスのない Part 15 ユーザーに許可されていない 3.4 GHz (9 cm) 帯域に変換できます。

Ubiquiti Networks には、この帯域用のトランスバーターを搭載した Atheros チップセットに基づく 4 つの無線があります。PowerBridge M3 と M365 はそれぞれ 3.5 GHz と 3.65 GHz 用で、見た目に美しい薄型の PtP (ポイントツーポイント) 接続用です。Nanostation M3 と M365 は、13.7 dBi デュアル偏波アンテナを備えた成形耐候性ケースに収められています。Rocket M3、M365、および M365 GPS は、2 つの RP-SMA (防水) コネクタを備えた高出力で非常に直線的な 2x2 MIMO 無線を使用した頑丈なケースに収められています。最後に、NanoBridge M3 と M365 は長距離 PtP 接続用です。これらのデバイスは、Ubiquiti の airMax TDMA プロトコルとともに N モード Atheros チップセットを使用して、ptmp ワイヤレスを屋外で使用するときによく問題となる隠れたノード問題を克服しています。 UBNT は現在、米国のアマチュアへの販売を許可しておらず、FCC ライセンスの下でのみこれらの無線機を販売しています。これは、海岸付近の除外エリアと米国海軍施設が原因と考えられます。3.5 GHz 帯域は現在、国防総省または海軍 (艦載および地上) のレーダー運用に使用されており、米国人口の 60% をカバーしています。ただし、最近の FCC NPRMおよび命令により、この状況が変わる可能性があります。

プロフェッショナル グレードのハードウェアまたは改造されたコンシューマー グレードのハードウェアを使用すると、802.11a チャネル 116～140 (5.57～5.71 GHz) および 165 を超えるチャネル (> 5.835 GHz) で動作できます。これらの周波数は、FCC 割り当てのパート 15 の無認可帯域外ですが、アマチュア無線帯域 5.8 GHz (5 cm) 内にあります。これらの拡張チャネルで動作するようにコンシューマー ハードウェアを改造するには、多くの場合、アフターマーケットファームウェアのインストールやワイヤレス カードの「国コード」設定の変更が必要になります。プロフェッショナル グレードのハードウェアを購入すると、多くの企業が少額の追加料金でこれらの拡張周波数の使用を許可します。

アマチュア専用周波数にアクセスする一般的な方法の 1 つは、カスタムファームウェアを使用して既製のアクセスポイントを改造することです。このカスタムファームウェアは、 DD-WRTやOpenWrtなどのプロジェクトからインターネット上で無料で入手できます。AREDN プロジェクトは、Ubiquiti および TP-Link ハードウェアで Part-97 のみの周波数をサポートする既製のファームウェアをサポートしています。^{[8]改造される一般的なハードウェアは、ハードウェアと}サードパーティのファームウェア の両方が広く入手できるため Linksys WRT54GL ですが、Linksys ハードウェアは Linksys ドライバーのクローズドな性質のため周波数に柔軟に対応できません。

• AREDN ネットワーク HSMM ノードのマップ
• アマチュア無線緊急通信
• アマチュア無線周波数の割り当て
• AMPRネット
• DD-WRT
• メトロポリタンエリアネットワーク
• 直交周波数分割多重
• パケット無線
• スペクトラム拡散
• トマトファームウェア
• 超広帯域
• ワイヤレス配信システム
• 無線LAN
• HSMMノードのリスト

• FCCパート97規則
• FCCパート15規則
• FCC が OFDM をスペクトル拡散として拒否^{[永久リンク切れ‍ ]}
• アマチュア無線におけるパート 15 ワイヤレス イーサネット デバイスの使用
• 5.0 GHz (802.11a/h) チャネルと周波数
• BROADBAND-HAMNET.ORG ワイヤレス メッシュ: 受賞歴のある Broadband-Hamnet – テキサス州オースティンで始まったプロジェクトですが、アマチュア無線用のブロードバンド速度 (>1 Mbit/s) メッシュ ネットワークを作成するための、世界中のアマチュア ブロードバンド標準となっています。
• AREDN – アマチュア無線緊急データ ネットワーク: このプロジェクトは、Broadband-Hamnet の成果を引き継ぎ、オープン ソース ソフトウェアを広く入手可能な市販デバイスに展開し、2.4 GHz を超えて 900 MHz、3.4 GHz、5.7 GHz のアマチュア無線バンドに技術を拡張します。
• 3.5 GHz帯NPRMとオーダーで革新的なスモールセルの使用を実現